Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Глава 1. Моделі й моделювання - Coggle Diagram
Глава 1. Моделі й моделювання
Які бувають моделі?
:question:
:!:
Матеріальне моделювання
:star:
Фізичне моделювання
Це моделювання
, коли деякому об’єкту відповідає його збільшена або зменшена копія, яка дозволяє проводитит дослідження.
Теоретичною основою фізичного моделювання є
теорія подібності
, яку було започатковано в VII ст. І. Ньютоном
Основна ідея
теорії подібності - фізичні явища можна характеризувати не тільки величинами, що мають певну розмірність, а й безрозмірними комбінаціями (критеріями подібності) таких величин.
Приклади фізичних моделей:
:black_flag: у гідротехніці – лотки з водою
:black_flag: у будівництві – макети споруд
:black_flag: у літако- та суднобудуванні – зменшені копії літальних апаратів та кораблів
:black_flag: у фізичній географії – телурій
:black_flag: в астрономії – планетарій
:black_flag: у теплотехніці – розріз двигуна внутрішнього згоряння
:star:
Аналогове моделювання
Аналогове моделювання
засноване на аналогії процесів та явищ, що мають різну фізичну природу, але описуються однаковими за виглядом рівняннями, логічними
схемами тощо, що дає можливість вивчати одні явища, замінюючи їх іншими.
Приклади аналогового моделювання:
:black_flag: вивчення механічних коливань за допомогою електричних кіл і навпаки
:black_flag: дослідження вихрових рухів повітряних мас за допомогою таких самих рухів рідин
:black_flag: вивчення та обчислення певних характеристик поля тяжіння за допомогою відповідних характеристик електростатичного поля
:!:
Ідеальне моделювання
:star:
Інтуїтивне моделювання
Інтуїтивне моделювання
засноване на інтуїтивному уявленні про об’єкт дослідження; воно не підлягає математичному опису, або
не потребує його.
Образи різних об’єктів із навколишнього оточення, що виникають у нашій свідомості, відносять до інтуїтивних моделей цих об’єктів.
Приклади інтуїтивного моделювання:
:black_flag: добре відома дитяча гра-забава “А що було б, якби...?”
:black_flag: випадки, коли виникає необхідність прийняти рішення в умовах браку інформації, наприклад, вибору оптимальної стратегії майбутніх дій (мозковий штурм).
:star:
Знакове моделювання
:star:
Математичне моделювання
Тут дослідження здійснюється з
використанням моделі, сформульованої мовою математики
(тобто у вигляді математичних виразів).
Інформація (дані) про об’єкти, події, процеси вже є деякою їхньою моделлю –
інформаційною
.
Окремим випадком
інформційних моделей є математичні моделі.
Математична модель
– це опис деякого реального процесу або деякої досліджуваної ситуації мовою математичних формул та співвідношень, це подані у математичній формі основні закономірності та зв’язки, притаманні виучуваному об’єкту.
Математичне моделювання вже давно (
від часів І. Ньютона – XVІІ ст.
) з успіхом застосовувалось у різних галузях науки й техніки.
Знакове моделювання
використовує в якості моделі знакові перетворення будь-якого виду: схеми, графіки, креслення, набори символів, формули, та інші умовні позначення.
Приклади знакових моделей:
:black_flag: географічні карти
:black_flag: записи шахових партій
:black_flag: різноманітні схеми (електричні, кінематичні тощо)
:black_flag: нотні записи мелодій
:black_flag: зображення взаємозв’язку та взаємозалежності між словами в реченні при синтаксичному розборі
:black_flag: записи хімічних реакцій
:black_flag: формули (рівняння) математики, фізики, техніки
:black_flag: різноманітні піктограми
Модель
- це такий матеріальний або мисленно уявлюваний об'єкт, який в процесі пізнання (вивчення) замінює собою реальний об'єкт-оригінал, і при цьому відтворює деякі важливі для даного дослідження риси оригіналу.
Тут
об'єктом
може бути не тільки певний предмет, але й будь-яка ситуація, явище, процес тощо.
Модель є немов би посередником між досліджуваним об'єктом і дослідником.
Модель доступніша для дослідження, ніж реальний
об’єкт.
Модель також дозволяє навчитись ефективно керувати об’єктом, випробовуючи різні варіанти управління саме на моделі цього об’єкту.
Моделювання
- це така форма дослідницької діяльності, коли з метою одержання нових відомостей про об'єкт експериментально досліджується не самий об'єкт, а його спрощений образ - модель.
На моделюванні, по суті, ґрунтується будь-яке наукове дослідження - як теоретичне, так і експериментальне.
Найбільш привабливим у моделюванні є те, що вдало створена модель має
дивну властивість
: вона здатна давати нові, не передбачені до того відомості про об’єкт-оригінал.
Моделювання дає змогу:
:red_flag: зрозуміти будову конкретного об’єкту, його основні властивості, закономірності розвитку і взаємодії з навколишнім оточенням
:red_flag: навчитися керувати об’єктом з метою ї виявлення найкращих способів управління у відповідності до заданої мети
:red_flag: прогнозувати наслідки заданих способів впливу на об’єкт